Tchaibotsky (en pianospelrobot): 12 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:45

Denna instruerbara skapades för att uppfylla projektkravet för Makecourse vid University of South Florida (www.makecourse.com)

Tchaibotsky är en pianospelande robot som drivs av Arduino. Motiveringen var att bygga något som kunde följa pianister, oavsett om de saknar en arm och inte kan spela melodin till en låt, eller om de vill spela en duett men har inga vänner. Från och med nu är det begränsat till C -durlåtar (inga lägenheter eller vassar).

Material:

• 3D -tryckt topp.
• 3D -tryckt botten.
• 8 3D -tryckta fingrar.
• 3D -tryckt stånghållare.
• 1/8 "tum plywood, ca 11" x4 ".
• 8 mikroservon i metall.
• Arduino Uno.
• Liten brödbräda.
• Startkablar.
• 9V batteri och adapter för att driva Arduino.
• Extern strömförsörjning (mobil batteribank).
• USB-kabel.
• Stegmotor 28byj-48.
• 2 1/8 "stålstavar, 12" långa.
• 1 5/32 "rör, ca 4" långt.
• 2 1/8 "rör, ca 10" vardera.

Steg 1: 3D -utskrift av delarna

Det mesta av projektet är utformat för att vara 3D -tryckt. Detta inkluderar de övre och nedre husen, de 8 fingrarna, kuggstången och stånghållarna som stöder den.

Det finns två olika versioner av fingrarna, finger 1 och finger 2. Finger 1 är det längre och är utformat för att passa med servon på den översta raden. Finger 2 är kortare och går med servon på den nedre raden.

Kuggstången är lite för fina nu och är benägna att glida, så experimentera och gå med något lite mer grovt. Begränsa också drevets storlek. Ju större kugghjulet, desto mer vridmoment behöver steget producera, och även med ett halvt steg stannar det fortfarande ofta nu.

Skriva ut:

• 1xHands topp
• 1xHands botten
• 4xFinger 1
• 4xFinger 2
• 2xRod hållare
• 1xRack
• 1xPinion

Steg 2: Borrhål i bostäder

Hål måste borras i husets botten för att rymma IR -mottagaren och nätsladden.

Mät diametern på dina trådar och borra in på baksidan för att göra ett hål för strömsladden att gå igenom.

Borra ett hål på IR -mottagarens storlek längst fram till vänster på bottenhuset, som visas på bilden.

Steg 3: Justera servon

Servon ska alla ha samma vinkel. För att uppnå detta, ställ in servopositionen till 90 grader med Arduino och fäst sedan armen så att den är parallell med ytan. Gör detta för alla servon innan du sätter in dem i huset, se till att armarna är riktade åt rätt håll.

Steg 4: Sätt i servon

Det övre huset har 8 hål som är utformade för att passa servon. Det finns också hål för att släppa ner trådarna i den nedre delen.

Sätt i de fyra nedre servona först och mata igenom ledningarna. Sätt sedan in de fyra övre servona och mata kablarna genom samma hål.

Se till att alla servoarmarna är ungefär i samma vinkel när de väl sätts in.

Steg 5: Fäst fingrarna

Det finns 8 fingrar. 4 kortare och 4 längre. De längre går med servon på översta raden och de kortare med servon på botten.

Placera fingret genom att sätta in det i spåret och vrida det med 1/8 röret.

Klipp bort överflödigt rör och fila spola.

Steg 6: Anslut strömförsörjningen

För detta projekt använde jag en extern strömförsörjning med hjälp av en batteribank. Jag gjorde detta för att det var klassat till 5V och kunde leverera upp till 2A. Varje servo tar cirka 200 mA och Arduino kan inte ge tillräckligt med ström i sig för att driva alla servon.

Bryt av kraftskenan från en liten brödbräda och stick in i botten på bottenhuset.

Jag tog av en USB -kabel och tog bort datalinjerna. En USB -kabel har fyra trådar inuti: en röd, svart, grön och vit. De röda och svarta är de enda vi behöver. Ta bort dessa. Jag lödde dem i kontakten på ett 9V -batteri eftersom ledningarna var fina trådar som inte skulle sättas in i brödbrädet och jag råkade ha 9V -adaptern liggande. Jag lägger sedan in det positiva och negativa i panelen.

Steg 7: Montera stegmotorn och förarkortet

Sätt in stegmotorn i bottenhuset och dra försiktigt ledningarna genom hålet.

Varma lim förarkortet där det passar.

Steg 8: Fäst trådarna

De 8 servodigitalkablarna är fästa på digitala stift 2-9. Det är viktigt att de är fästa i rätt ordning. Den vänstra mest servon (servo1), som ses på bild 4, fästs på stift 2. Servo2 fästs på stift 3 och så vidare. Servos positiva och negativa ledningar är fästa på brödbrädan. De 4 trådarna på stegreglerkortet märkt IN 1 - IN 4 är fästa på digitala stift 10-13. De positiva och negativa trådarna från stegreglerkortet är anslutna till brödbrädet. IR -mottagaren är ansluten till 5V och jordstift på Arduino och datastift är ansluten till analog pin 1.

I Fritzing -diagrammet representeras strömförsörjningen av de två AA -batterierna. Använd faktiskt inte två AA -batterier. Stegmaskinen är inte heller bifogad i diagrammet.

Steg 9: Ladda upp kod till Arduino

Koden använder för närvarande ett bibliotek för steget kallat "StepperAK", men halvstegsläget fungerar inte med 28byj-48 med detta bibliotek. Istället skulle jag rekommendera att använda detta bibliotek och använda halvstegsläget. Koden kommenteras och förklarar vad som händer.

github.com/Moragor/Mora_28BYJ_48

Matriserna i början av koden är låtarna. De första 8 raderna motsvarar en servo och den sista raden används för nottiming. Om det finns en 1 spelas servo. I tidtagningsraden a 1 indikerade en 1/8 ton. Så en 2 skulle b 2 1/8 anteckningar eller en 1/4 ton.

Steg 10: Sätt in stavarna i husets botten

Skär 5/32 "röret i cirka 2 1,5" sektioner. Skrapa botten av röret med lite sandpapper och applicera sedan lite superlim på det och sätt in det i hålet i bottenhuset.

Steg 11: Fäst topp och botten

Anslut det övre huset till det nedre. Var försiktig med att kablar fastnar mellan de två.

Steg 12: Bygg bas

Basen består av de två stavhållarna som är överlimmade till lite trä. Jag lade till 1/8 diskar under dem för att få höjdnivån med tangenterna på mitt tangentbord.

Racket är även överlimmat på basen.

Nu är det bara att sätta in de 2 stålstavarna och skjuta botten på dem så ska det vara bra att gå.